Nova Teoria da Inteligência Pode Interromper IA e Neurociência

A Teoria da Inteligência dos Mil Brains, de Numenta

Fonte: istockphoto

Recentes avanços na inteligência artificial, principalmente na aprendizagem profunda, emprestaram conceitos do cérebro humano. A arquitetura dos modelos de aprendizagem mais profunda é baseada em camadas de processamento – uma rede neural artificial inspirada nos neurônios do cérebro biológico. No entanto, os neurocientistas não concordam exatamente com o que é a inteligência e como ela é formada no cérebro humano – é um fenômeno que permanece inexplicado. O tecnólogo, cientista e co-fundador da Numenta, Jeff Hawkins, apresentou uma estrutura inovadora para entender como o neocórtex humano opera, chamado de “A Teoria da Inteligência dos Milhares de Cérebros”, na Cúpula do Projeto Cérebro Humano em Maastricht, Holanda, em outubro 2018.

O neocórtex é a parte do cérebro humano que está envolvida em funções de ordem superior, como pensamento consciente, raciocínio espacial, linguagem, geração de comandos motores e percepção sensorial. Os pesquisadores da Numenta postulam que cada parte do neocórtex humano aprende modelos completos de objetos e conceitos. A equipe hipotetiza que os neurônios parecidos com células da grade existem em todas as colunas do neocórtex humano. A equipe de pesquisa também propõe um novo tipo de neurônio chamado célula de deslocamento, que atua como um complemento às células da grade, e também está localizado em todo o neocórtex. As células da grade são neurônios modulados no lugar que permitem uma compreensão da posição. Os pesquisadores acreditam que cada coluna cortical aprende modelos de objetos completos, combinando a entrada com um local derivado da célula da grade e, em seguida, integrando os movimentos.

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Para ilustrar esse conceito, os pesquisadores usam uma xícara de café como exemplo. Quando vemos e tocamos uma xícara de café, muitas colunas nas hierarquias visual e somatossensorial observam simultaneamente diferentes partes da xícara. Cada coluna em cada região aprende modelos completos da taça com base na entrada sensorial (neste exemplo, visão e tato), com uma localização centrada no objeto dessa entrada e, em seguida, integrando os movimentos do sensor. Os modelos da taça não são idênticos porque cada modelo da taça é aprendido a partir de um subconjunto diferente de matrizes sensoriais. Diferentemente da visão comumente aceita, onde a entrada sensorial é processada em uma hierarquia de regiões corticais, essa teoria afirma que as conexões não são de natureza hierárquica. Em vez disso, as conexões não hierárquicas podem se conectar entre os hemisférios cerebrais e entre as modalidades e os níveis hierárquicos. Devido às conexões não hierárquicas, a inferência pode ocorrer com o movimento dos sensores.

Segundo os pesquisadores, o neocórtex tem centenas, se não milhares, de modelos de cada objeto no mundo, e a integração das feições observadas ocorre em todas as colunas, em todos os níveis da hierarquia, não apenas no topo da hierarquia. – daí o nome “A Teoria da Inteligência dos Mil Brains”. O quadro redefine o funcionamento do neocórtex humano. Segundo os pesquisadores, o neocórtex contém milhares de modelos funcionando não apenas na hierarquia, mas também em paralelo. É uma teoria inovadora que desafia as visões convencionais e pode impactar tanto a inteligência artificial quanto a neurociência no futuro.

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Referências

Hawkins, Jeff; Lewis, Marcus; Klukas, Mirko; Purdy, Scott; Ahmad, Subutai. “Um Framework para Inteligência e Função Cortical Baseado em Células de Grade no Neocórtex.” BioRxiv 442418; doi: https://doi.org/10.1101/442418. 13 de outubro de 2018.

Lodato, Simona; Arlotta, Paola. “Gerando a Diversidade Neuronal no Córtex Cerebral de Mamíferos”. Revisão Anual da Biologia Celular e do Desenvolvimento . Vol. 31: 699-720 (data de publicação do volume de novembro de 2015). https://doi.org/10.1146/annurev-cellbio-100814-125353

Moser, Edvard; Moser, May-Britt. “Grid Cells”. Scholarpedia , 2 (7): 3394. doi: 10.4249 / scholarpedia.3394 2007.

Abbott, Alison; Callaway, Ewen. “Prêmio Nobel por decodificar o senso de lugar do cérebro.” Natureza . 06 de outubro de 2014.